毒性神经病理学(Toxicologic Neuropathology)是利用病理学的技术和方法研究外源性物质对神经系统结构和功能的损害作用及其机制的学科,在包括药物在内的各种外源性物质的安全性评价研究中发挥着重要作用。神经系统由中枢神经(脑、脊髓)及周围神经(颅神经、脊神经、植物神经)系统构成,是主宰机体生命活动的重要器官。尽管脑和脊髓被严密保护于颅腔和椎管并被血脑屏障所屏蔽,但仍不能完全逃脱某些毒性物质的伤害,而周围神经由于缺乏血脑屏障的保护,会比中枢神经更易受到血中毒性物质的影响。外源性物质引起神经系统功能和结构的损害称为神经毒性(Neurotoxicity)。包括药物在内的各种毒性物质引起神经系统损伤的主要靶点是神经元、轴索、成髓鞘细胞(少突胶质细胞及雪旺细胞)和神经递质系统,损伤后分别引起神经元病、轴索病、髓鞘病以及传递相关的神经毒性疾病。神经元病的主要病理变化为神经元的变性、坏死(或凋亡)、神经元丧失、胶质细胞反应等;轴索或髓鞘病的主要病理变化为轴索变性、髓鞘水肿、髓鞘分离、脱髓等;而与传递相关的神经毒性疾病光镜下的病理变化往往不明显。同期或先于病理形态学变化出现的还有感觉或运动功能的异常,甚至还出现思维、情感、精神、行为等高级神经功能的异常症状。值得注意的是,除了对神经组织有直接毒性作用的物质外,也有一些化合物会引起缺血缺氧或低血糖而导致神经系统的间接损伤。部分致癌性化合物也可以诱发神经系统的肿瘤性病变。由于神经元损伤的不可修复性以及轴突损伤修复缓慢等原因,药物安全性评价研究中出现的器质性神经毒性变化在停药后的恢复情况不容乐观。